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科普看台丨气象指数服务 添彩美好生活

发布时间:2024年11月06日 来源:中国气象报社

编者按:当你漫步于林间小径、湖泊之畔,站在城市高楼之巅,沉醉于烟雨朦胧或漫天晚霞之时,可曾想过,各种各样的气象要素是怎样在其中起着微妙的作用?随着科技的进步与社会需求的日益增长,气象服务已悄无声息融入我们生活的每处角落,成为支撑美好生活不可或缺的基石。本期科普看台,让我们走近那些与美好生活息息相关的典型气象指数服务产品,揭秘气象与美好生活的巧妙联系。

本版策划:

于桐 赵晓妮 苗艳丽

专家顾问:

北京林业大学副教授 田赟

北京市气象服务中心副主任 叶彩华

浦东新区气象局副局长 顾松强

重庆市气象服务中心副主任 刘青松

平潭综合实验区气象局副台长 林彦婷

森林体验指数 生态数据伴出游

    每天下午,北京市园林绿化局与市气象局都会联合发布“森林体验指数预报”。这份指数预报包含了当天及未来3天北京12个典型生态系统的森林体验指数,为公众选择绿色出游目的地提供参考。

北京森林体验指数覆盖的湿地之一——延庆野鸭湖 延庆区文旅局供图

    森林体验指数技术团队骨干、北京林业大学副教授田赟介绍,森林体验指数是反映公众对林地、绿地、湿地、草地等小气候环境感知程度的相关指数,在全国属于首创。指数在0—1之间变化,越接近1,公众体验越好。

该指数的基础数据源于北京园林绿化生态系统监测网络的长期高频连续监测,并通过动态模型实时计算得出结论,采用三度一加分模式,重点考虑绿色环境的舒适度、健康度、调节度及加分项。其中,人对小气候环境的体感舒适度占40%,由林内空气温度、相对湿度和风速组成;影响人体健康度的负氧离子浓度、PM2.5PM10浓度共占比45%;体现自然生态系统对其自身以及周围环境水热调节能力的调节度占15%

田赟介绍,舒适度中各指标的最适范围在不同季节存在差异。如在春季,林内温度在19~24℃,相对湿度30%~60%,风速在0~2/秒时,人体舒适度最优。

此外,同季节和生态系统类型中的加分项也有区别,以特色景观为例,春季观花、夏季观景、秋季观叶、冬季观鸟。

森林体验指数预报在发布时还结合气象预警信号,设置降级和熔断机制。北京市气象服务中心副主任叶彩华介绍,当气象部门发布黄色、橙色预警时,指数在原有级别基础上会分别降1级和2级;当气象部门发布红色预警,森林体验指数则直接熔断为0。除此之外,如PM2.5PM10等指标超标,森林体验指数同样会强制降为0。公众通过市园林绿化局官方网站、首都园林绿化”“气象北京官方微信、微博等途径均可查询获取该指数预报。

森林体验指数预报的推出,将原本单调的科研数据转化为市民容易理解、为民服务的生态数据产品,拉近人与自然的距离,也拉近科研、行业与公众的距离。该指数发布一年多来,向公众推出了588张预报图,预报准确率达83%以上,年内阅读量累计超千万人次。今年4月底,该指数还增加了观鸟、观花、观景等指示图标,为市民选择踏青赏景目的地提供了更多参考项。(叶芳璐)

烟雨巴渝指数 ”定制“烟雨朦胧之美

洪崖洞、海棠烟雨、缙云山、云篆山……重庆中心城区的九处知名景点,都被精妙绝伦地融入一幅国风手绘地图中,每一处景点都伴随着独特的烟雨景致,种种细节都透露着独家定制的设计。地图上的景点时而清晰,时而蒙上一层薄雾,各景点的独特韵味与风貌被展现得淋漓尽致。

烟雨景观是指在细雨或薄雾中自然景色被轻纱般的水汽笼罩,从而形成朦胧、梦幻般的视觉效果。近年来,随着重庆成为旅游热点城市,当地的烟雨天气与城市魅力相得益彰,吸引了不少人专程来体验。面对新的游客需求,重庆市气象服务中心研发的烟雨巴渝指数产品应运而生。

今年6月,烟雨巴渝指数产品上线后,重庆气象部门每天都会在重庆天气官方微博微信更新发布。通过这份指数预报,可以看到近三日内每日6时到18时,重庆中心城区各知名景点雨雾存在的情况。例如67—8日,重庆中心城区迎来阵雨天气,这样的天气条件对于雨雾的形成非常有利。市气象服务中心凭借精准预测,提前三天便成功捕捉到了烟雨涌现的时机,市民们根据这份指数预报,能够更为科学地规划出行计划,精准挑选观赏烟雨美景的最佳时段与地点。

看似一幅简单的地图,得来却并非易事。烟雨现象的形成涉及众多复杂的气象条件,具有很大的随机性,预报起来有难度,首先需要明确烟雨形成与维持的关键气象要素。为此,重庆市气象服务中心的研发团队研究了近20年来的相关照片,同时对历史观测资料进行了统计分析,发现能见度、雨强、风速等气象要素对于烟雨的形成和维持至关重要。在这个过程中,他们发现不同烟雨观赏等级与气象要素之间存在着一定的联系。例如,在烟雨观赏等级较高的地区,风速往往偏弱。

这些发现为团队提供了重要依据,构建了一个能够预测烟雨现象的模型。这个模型能够根据不同的气象条件,预测出烟雨发生概率和观赏等级。在历经30余次迭代优化后,设计团队最终以一种别出心裁的手绘方式,将这款独具特色的预报产品完美呈现给每一位热爱自然的人。(蒲希 郑菁舟)

“蓝眼泪”概率模型 捕捉蓝色荧光奇观

每年3月至6月间,福建平潭的夜晚海面偶尔会上演一场奇妙景象:海浪轻轻拍打着岸边,泛起一片片幽蓝的荧光,宛如大海在夜空中洒下点点蓝色的眼泪,这便是人们口中的蓝眼泪。近年来,平潭因夜光藻引发的蓝眼泪奇观在网络上逐渐走红,成为众多游客心中向往的热门景点。

福建平潭“蓝眼泪”景观图/陈颖南

如此神奇的景观是如何形成的呢?原来,夜光藻蓝眼泪的生长和输送与气象条件密不可分。适宜的气温、海温和营养盐会让蓝眼泪在海上大量繁殖,并在风和浪的影响下向近岸海域输送,当受到海浪拍打时便会发出淡蓝色荧光,极具观赏价值。平潭综合实验区气象局(以下简称区气象局)通过对蓝眼泪历史个例数据深度挖掘发现,气温、海温、海平面气压等气象要素能影响蓝眼泪的繁殖速度,风向和风速能影响蓝眼泪在近岸出现的地点。当气温在19~21℃、海温在21~23℃、平均风力在3~4级以及海平面气压在1012~1017百帕时,最有利于平潭沿岸出现高观赏等级的蓝眼泪,北风吹起时蓝眼泪多出现在北朝向海滩,南风吹起时多出现在南朝向海滩。

区气象局经过三年打磨,运用机器学习算法建立“蓝眼泪”气象条件概率预报模型。2020年3月,全国首期平潭“蓝眼泪”概率预报图形产品发布,引发社会广泛关注。此后,“平潭气象”官方新浪微博增设“蓝眼泪闲谈”和“蓝眼泪实况播报”两模块,并新增平潭12345平台发布渠道,年内发布相关服务产品158期。今年3月,区气象局联合区旅游文体局、平潭融媒体中心在“中国平潭”政务公众号上,每日发布“蓝眼泪”等特色景观旅游服务专版,实现景观预报、适宜观赏点、周边旅游配套一站式推介。(余文馨)

气象景观指数 “上海之巅”旅游新攻略

站在中国第一高楼——上海中心大厦118层的上海之巅观光厅,想要尽览震撼的城市风光,现在有了新的参考依据:上海气象景观指数。

近日,浦东新区气象局联合上海市气象服务中心,推出上海中心气象景观指数,为游客提供关于朝(晚)霞、水晶天、云海、天际线等景观的天气提示服务,帮助游客提前获知气象景观的最佳观赏时间,更好地安排观赏日出日落、云卷云舒的行程。

上海陆家嘴晚霞美景上海气象局宣传科普与教育中心供图

    高达632米的中国第一高楼、位于陆家嘴金融贸易区的上海中心大厦,其中位于118层的观光厅,是俯瞰城市的绝佳之地。然而倘若遇到不利天气,游客的观景体验就会大打折扣。气象景观指数的引入,通过量化的方式,展示了朝(晚)霞、云海等自然美景的观赏机会,显著提升了游客满意度。

上海中心大厦商务运营有限公司总经理梅雪说:高楼观景往往要靠天吃饭,如果游客到达观光厅后才发现观景条件不佳,难免会失落。如今,气象部门量身定制的指数服务,以通俗易懂的指数形式呈现出来,能为游客提供行程安排的建议。

气象景观指数会很直观地展示什么时候有最佳的晚霞和日出。游客小陈说,这几天他在上海旅游,看到昨天提示上海中心晚霞指数较低,今天可能会出现晚霞,他便依据气象景观指数调整了自己的游览计划,并在傍晚时分,捕捉到了城市沉入夜幕的浪漫景象。

此外,浦东新区气象局还针对上海中心大厦的气象需求,提前发布特定天气现象的温馨提示,例如在副热带高压和台风外围下沉气流共同作用下可能出现的“水晶天”。浦东新区气象局副局长顾松强透露,他们正致力于构建“陆家嘴城市气象数字孪生”系统,打造聚焦小陆家嘴核心风景区的“沉浸式气象观光旅游攻略包”,上海中心大厦就是其中之一。

如今,上海中心观光厅的售票处等区域的提示屏幕,都会播放当天的“上海中心气象景观指数”,具体包括望远观赏等级、朝(晚)霞出现概率、云海出现概率等,并提示精确的最佳观赏时间等。而在即将出现“水晶天”、高空雪景等天气时,上海中心大厦也会收到气象部门提供的专项定制预报服务,让游客尽览“上海之巅”的美景。(朱晔)

守护平安 守护美好

如果说美好生活是每个人的向往,那么防灾减灾便是保障人民财产安全的底线。气象部门针对灾害性天气所影响美好生活的方方面面,也不遗余力提供着气象保障。融入细微之处、防在成灾之前。今年汛期,年过七旬的重庆市奉节县红土乡红土村村民蔡典华,在汹涌泥石流到来前经历了一次从容的撤离。7月3日16时至4日12时,奉节县出现暴雨到大暴雨天气,红土村累计雨量达105.4毫米。此前,奉节县气象局发布《重要天气消息》,指出这轮强降水天气过程所引发的地质灾害风险等级高。县委、县政府高度重视,要求各部门分层级、分时间段开展本轮强降雨应对工作。“雨还没来,我就接到村里通知了,要我们多注意房前屋后的响动。”4日5时左右,在发现屋后山体出现零星垮塌后,蔡典华立刻报告群测群防员,村里也迅速安排工作人员现场察看,帮助老人安全转移并上报灾情。8时30分左右,泥石流冲入了蔡典华的家。而此时,蔡典华已在集中安置点安全休息……此外,最大地释放气象趋利避害效益,守护美好生活也是气象部门的服务目标。浙江省桐庐县“溪山深渡”民宿老板李梅,每天一早便会查看天气预报,为客人办理手续,并提供穿衣、携带雨具等方面的建议。在浙江,这样的农村旅游、精品民宿项目还有很多。多半置身山水自然间的民宿,其对于风霜雨雪等各类天气较为敏感,气象灾害的风险则是民宿运营者必须考量的因素。2019年一次暴雨天气引发的山体滑坡,就造成“溪山深渡”屋顶漏水、大厅室内水、部分设备淹水并被泥土掩埋等。提前投保民宿气象灾害防御与人员财产保险,让李梅获赔近2万元。这一年,桐庐66家民宿投保,保费达23万元。保险兜底是标,有效预防是本。只要完成气象认证,政府即可提供保费支持,而根据事前气象预报预警采取防范举措,则对民宿运营者更具“性价比”。如今,气象预警信息“一键式发布”直达防汛第一线,《民宿气象灾害预警处置规范》实施,群众也可熟练运用天气App获取最新预报预警。在河北省石家庄市,气象部门业务人员深入一线对当地上万名环卫工人服务需求进行调研,了解到环卫工人集中打扫时间在凌晨1时至5时,工作中除了气温、相对湿度、天气现象外,还对能见度有需求。对此,石家庄市气象服务中心自2020年起于每日3次通过短信向其发布天气实况、预报信息,并将环卫处及其下辖多个区县环卫管理人员,纳入国家突发预警信息发布平台,使其在有高温、暴雨(雪)、大风、低能见度等不利天气时第一时间获取预警信息。三年来,气象部门不断调整服务时间、频次、内容,目前,根据环卫工人打扫时间已将实况信息改为1时、8时、12时三次发布,且在原有气象要素基础上加入地面温度、天空状况。2021年,考虑环卫工人对路面温度有特殊需求,气象部门申请研究项目,基于1公里分辨率的河北省智能网格气温预报产品和市区内35个路面温度监测站,利用数理统计方法计算出日最高、最低路面温度。如今,面向环卫的气象服务可助力清扫冰雪工作时人员调配、准确把握降雪起始时间,大风天气时保证安全作业,提前采取措施,高温天气时及时调整作业时间、频次。(李悦谢盼)

(责任编辑:曹锐怡)